Схема последовательности технологических процессов подготовки нефти. Требования к комплексу сооружений по подготовке нефти. Унифицированные технологические схемы по подготовке нефти, их общность и различия.
1-скважина; 2-замерные установки;
3-блоки дозирования деэмульгатора; 4-сепараторы первой ступени; 5-аппараты
предварительного сброса; 6-отстойники, электродегидраторы; 7- блоки нагрева;
8-ДНС; 9,10-сепараторы 2 и 3 ступени; 11-деэмульгатор.
Система сбора скважинной продукции должна выполнять следующие функции:
1. Измерение
продукции каждой скважины и в случае необходимости группы скважин.
2.
Транспортирование продукции скважин с использованием
энергии нефтяного пласта или насосного оборудования при механизированной добыче
нефти до пунктов подготовки нефти, а при недостаточном давлении с
использованием насосов ДНС.
3.
Сепарацию нефти и газа под давлением, обеспечивающим
бескомпрессорное транспортиравание газа.
4.
При добыче высокообводненной нефти отделение при сравнительно
низких температурах основной массы воды с качеством пригодным для ее закачки в
пласт без дополнительной сложной очистки.
5.
Раздельный сбор и транспортирование до центральных
нефтесборных пунктов продукции отдельных скважин, смешение которых
нежелательно.
6.
Устьевой и путевой подогрев продукции нефтяных скважин.
Факторы, учитывающиеся при проектирование системы сбора:
1.
Начальное давление в системе сбора и группирование
скважин.
2. Взаимодействие
с системами воздействия на залежь.
3. Совместный
и раздельный сбор продукции скважин. Выбор места сепарации газа (чтобы хватило
до ГПЗ).
4. Взаиморасположение
узлов замера, сепарации и откачки.
5. Выбор
места создания центрального пункта полготовки н, г и в с учетом места расположения
месторождения в группе или в нефтяном районе. Совмещение систем промыслового
сбора и транспортирования с процессами подготовки нефти.
Разгазирование нефти.
Расчет процессов разгазирования нефти с использованием констант фазового равновесия. Применяемое оборудование и механизм сепарации нефти от газа. Практические рекомендации в технологии разгазирования и сепарации нефти от газа.
Вертикальный сепаратор.
Блочная
автоматизированная сепарационная установка с предварительным сбросом воды.
- Качественные закономерности разгазирования пластовой нефти на примере ее двухкомпонентного аналога метан + декан.
- Разгазирование – однократное, контактное, дифференциальное.
- Однократное – давление единовременно снижают от текущего до насыщения.
- Контактное – давление снижают ступенчато.
- Дифференциальное – давление снижается ступенчато, с постоянным отводом выделившегося газа.
Достигается
уменьшение количества выделяющихся компонентов нефти.
Обезвоживание нефти.
Технология процесса обезвоживания. Дестабилизация водонефтяных эмульсий деэмульгатором. Предварительное укрупнение капель воды в эмульсиях. Разделение эмульсий в дегидраторах с вертикальными и горизонтальными потоками сырья. Моделирование процесса разделения эмульсии в дегидраторах.
Функция передачи дегидратора и их применение в расчетах
остаточной обводненности. Функции передачи дегидраторов с заданными в них
профилями скоростей течения. Экспериментальное определение функции передачи.
Свойства
водонефтяных эмульсий.
Эмульсия – свесь
двух несмешивающихся жидкостей.
Различают обратные (в/н) до 80-85%
воды, прямые (н/в) и множественные эмульсии.
Физико-химические свойства.
- Электрические свойства эмульсий.
При присутствии
разнополярных ионов в дисперсной среде и
фазе могут образовываться стойкие эмульсии.
- Устойчивость нефтяных эмульсий.
Кинетическая –
способность системы противостоять всплыванию или оседанию частиц дисперсной
фазы под действием силы тяжести.
Агрегативная –
способность частиц дисперсной фазы при их столкновением друг с другом или
границей раздела фаз сохранять свой первоначальный размер.
Различают
коалисценцию – слияние и флокуляцию – слипание с образованием сгустка из
капель.
Время
существования эмульсии – отношение высоты слоя к средней скорости
самопроизвольного расслоения.
Функция
передачи гравитационных отстойников.
- это
зависимость объемной доли воды фракции с размером капель V прошедших через отстойник в потоке
нефти от размера капель этой фракции.
Горизонтальный отстойник.
Функция передачи реального отстойника.
Предварительное обезвоживание нефти на промыслах.
- Разделение продукции в промежуточном слое.
- Через границу раздела прямой и обратной эмульсии происходит прорыв капельной нефти. Образуется поле сильного прорыва пленки нефти.
- Работа гравитационного отстойника полностью зависит только от действия промежуточного слоя.
Обессоливание.
Задачи обессоливания:
- Распределить воду
- перемешать ее с продукцией
- Обеспечить многократное дробление для выравнивания
концентрации соли воде и осадить крупные капли. Этот процесс зависит от
частоты, с которой капли сливаются и дробятся, а сливаться они будут при
увеличении концентрации воды за счет увеличения истинного содержания воды
по сравнению с расходным.
Идеальное смешение дисперсной фазы представленной смешенными каплями пресной и соленой воды – это выравнивание концентрации хлористых солей во всех каплях дисперсной фазы.
Количество потребной воды рассчитывается
исходя из уравнений материального баланса по системе в предположении идеального
смешения.
